Brushless Motors: The Ultimate Guide to Design and Applications

by Joost Nusselder | Bywurke op:  August 29, 2022
Ik hâld fan it meitsjen fan fergese ynhâld fol mei tips foar myn lêzers, jo. Ik akseptearje gjin betelle sponsoring, myn miening is myn eigen, mar as jo myn oanbefellings nuttich fine en jo einigje mei it keapjen fan wat jo leuk fine fia ien fan myn keppelings, koe ik in kommisje fertsjinje sûnder ekstra kosten foar jo. Lear mear

In boarstelleaze motor is in elektryske motor dy't gjin boarstels brûkt. De kommutaasje fan in boarsteleaze motor wurdt elektroanysk dien ynstee fan fysike borstels te brûken.

Dit resultearret yn in effisjinter en langer duorjende motor. Brushless motors wurde brûkt yn ferskate tapassingen, ynklusyf kompjûter fans, hurde skiven, en elektryske auto's.

Se wurde ek faak brûkt yn hege prestaasjes elektrysk ark.

Wat is in brushless motor

Wat binne de foardielen fan boarstelleaze motors?

Brushless motors hawwe ferskate foardielen boppe boarstele motors, ynklusyf hegere effisjinsje, legere elektromagnetyske ynterferinsje, en langer libben. Brushless motors binne ek lytser en lichter as boarstele motors.

Wat binne de neidielen fan borstelleaze motors?

Ien fan 'e wichtichste neidielen fan boarstele motoren is dat se djoerder binne as boarstele motors. Brushless motors fereaskje ek mear komplekse elektroanyske controllers, wêrtroch't se noch djoerder.

De intricacies fan Brushless Motors: In tichterby blik

Brushless motors binne in soarte fan elektryske motor dy't magnetyske fjilden brûkt om rotaasjebeweging te generearjen. De twa haadkomponinten fan in boarsteleaze motor binne de stator en de rotor. De stator is in stasjonêr komponint dat de winding fan 'e motor befettet, wylst de rotor de rotearjende komponint is dy't de permaninte magneten befettet. De ynteraksje tusken dizze twa komponinten soarget foar de rotaasjebeweging fan 'e motor.

De rol fan sensoren yn Brushless Motors

Borstelleaze motors fertrouwe op sensoren om de posysje fan 'e rotor te bepalen en de motor te kommutearjen. De meast foarkommende soarten sensors dy't brûkt wurde yn borstelleaze motors binne hallsensors, induktive sensoren en resolvers. Dizze sensors jouwe feedback oan it elektroanyske kontrôlesysteem, wêrtroch it de snelheid en rjochting fan 'e motor as nedich kin oanpasse.

De foardielen fan Brushless Motors

Brushless motors biede ferskate foardielen boppe tradisjonele boarstele DC motors, ynklusyf:

  • Hegere effisjinsje
  • Langere libbensdoer
  • Hegere koppel-to-gewicht ratio
  • Legere ûnderhâld easken
  • Rêstiger operaasje

Brushless motors: wêr wurde se brûkt?

Brushless motors wurde faak brûkt yn cordless macht ark fanwege harren hege effisjinsje en lege ûnderhâld easken. Dizze ark omfetsje boren, seagen, en ynfloed bestjoerders dat easkje in hege koppel útfier en glêd snelheid kontrôle. Brushless motors kinne dizze útfier leverje, wylst se in lytsere grutte en langere batterijlibben behâlde yn ferliking mei boarstele motors.

Elektroanyske apparaten

Brushless motors wurde ek brûkt yn in oantal elektroanyske apparaten, lykas fans en hurde skiven. It lege lûd en de krekte snelheidskontrôle fan borstelleaze motors meitsje se geskikt foar dizze applikaasjes. Derneist betsjut it ûntbrekken fan borstels dat d'r gjin ferlet is fan regelmjittich ûnderhâld, wat resulteart yn in langere libbensdoer foar it apparaat.

Auto yndustry

Borstelleaze motors begjinne de auto-yndustry te dominearjen fanwegen har fermogen om mei gruttere presyzje en kontrôle út te fieren. Se wurde faak brûkt yn elektryske auto's foar har hege effisjinsje en fermogen om in spesifike snelheid te behâlden. Derneist betsjut it ûntbrekken fan borstels dat d'r gjin ferlet is fan ekstra dielen of ferbiningen, wat resulteart yn in ienfâldiger en betrouber ûntwerp.

Computer Cooling Systems

Brushless motors wurde faak brûkt yn kompjûter koelsystemen fanwege harren fermogen om te behâlden in konsekwinte snelheid en útfier. It elektromagnetyske ûntwerp fan borstelleaze motors soarget foar in lineêre snelheid-koppelrelaasje, wat resulteart yn in soepele en effisjinte operaasje. Derneist makket de lytsere grutte fan boarsteleaze motors in breder skala oan tapassingen yn kompjûterkomponinten mooglik.

Aerospace Yndustry

Brushless motors wurde ek brûkt yn 'e loftfeartyndustry foar har hege macht útfier en fermogen om te behâlden in spesifike snelheid. Se wurde faak brûkt yn fleantugen kontrôle systemen en lâning gear fanwege harren betrouberens en krektens. Derneist betsjut it gebrek oan borstels dat d'r gjin ferlet is fan regelmjittich ûnderhâld, wat resulteart yn in langere libbensdoer foar de komponinten.

Ûndersyk en ûntwikkeling

Brushless motors wurde ek brûkt yn ûndersyk en ûntwikkeling foar harren fermogen om te foarsjen in hege nivo fan presyzje en kontrôle. Se wurde faak brûkt yn testapparatuer en laboratoariumynstruminten dy't in spesifike snelheid en útfier fereaskje. Derneist betsjut it gebrek oan boarstels dat d'r gjin ferlet is fan regelmjittich ûnderhâld, wat resulteart yn in langere libbensdoer foar de apparatuer.

Ferkenne de ferskate boutechniken fan Brushless Motors

Ien fan 'e meast foarkommende soarten borstelleaze motors is de permaninte magneetmotor. Yn dizze konstruksje is de rotor makke fan permaninte magneten dy't de elektroanyske anker omlizze. De stator, oan 'e oare kant, bestiet út in rige fan peallen dy't wûn binne mei spoelen. As in elektryske stroom troch de spoelen brocht wurdt, ûntstiet in magnetysk fjild, wêrtroch't de rotor draait.

foardielen:

  • hege effisjinsje
  • Leech ûnderhâld
  • Hege krêftdichtheid
  • Soepele operaasje

neidielen:

  • Djoer om te meitsjen
  • Moeilik te kontrolearjen snelheid en posysje
  • Net geskikt foar hege koppel applikaasjes

Syngroane Reluctance Motors

In oar type borstelleaze motor is de syngroane tsjinsinmotor. Yn dizze konstruksje bestiet de rotor út in rige wûnpeallen dy't omjûn binne troch permaninte magneten. De stator, oan 'e oare kant, bestiet út in rige fan coils dy't wûn om 'e peallen. As in elektryske stroom troch de spoelen brocht wurdt, ûntstiet in magnetysk fjild, wêrtroch't de rotor draait.

foardielen:

  • hege effisjinsje
  • Leech ûnderhâld
  • Heech koppel by lege snelheden
  • Goed foar applikaasjes mei fariabele snelheid

neidielen:

  • Mear komplekse konstruksje
  • Hegere kosten
  • Net geskikt foar hege-snelheid applikaasjes

Wound Field Motors

Yn in wûne fjildmotor bestiet sawol de rotor as de stator út spoelen dy't om peallen wûn binne. De rotor wurdt omjûn troch in rige permaninte magneten, dy't in magnetysk fjild meitsje. As in elektryske stroom troch de spoelen trochjûn wurdt, komt it magnetyske fjild dat ûntstien is troch de rotor en de stator yn ynteraksje, wêrtroch't de rotor draait.

foardielen:

  • Goed foar applikaasjes mei hege koppel
  • Maklik te kontrolearjen snelheid en posysje
  • leech kosten

neidielen:

  • Legere effisjinsje
  • Heger ûnderhâld
  • Minder glêde operaasje

Brushless vs Brushed DC Motors: Wat binne de wichtichste ferskillen?

Brushless en boarstele DC motors ferskille yn harren ûntwerp en konstruksje. Brushed DC motors besteane út in rotor, in stator, en in commutator, wylst brushless DC motors hawwe in rotor mei permaninte magneten en in stator mei windings. De kommutator yn boarstele motoren is ferantwurdlik foar it wikseljen fan de polariteit fan 'e elektromagnet, wylst yn boarstelleaze motors de polariteit fan' e draadwikkelingen gewoan elektroanysk skeakele wurdt.

Control Techniques en Input Power

Brushless motors fereaskje mear komplekse kontrôle techniken dan boarstele motors. Se hawwe in hegere ynfierspanning en stroom nedich, en har kontrôlesirken binne typysk gearstald út trije sets triedden, elk op 120 graden apart. Borstelmotors, oan 'e oare kant, fereaskje allinich dat ien draad wurdt oerskeakele om it rotearjende magnetyske fjild te behâlden.

Prestaasje en Lifetime

Brushless motors hawwe in hegere macht-to-gewicht ratio en binne typysk effisjinter dan boarstele motors. Se hawwe ek in langere libbensdoer troch it ûntbrekken fan borstels dy't oer de tiid drage. Brushless motors binne by steat om te foarsjen bettere prestaasjes en enerzjy effisjinsje, wêrtroch't se in bettere kar foar hege-optreden applikaasjes.

Akoestyske lûd en elektromagnetyske ynterferinsje

Brushless motors produsearje minder akoestyske lûd as boarstele motors fanwege it ûntbrekken fan borstels. Se produsearje ek minder elektromagnetyske ynterferinsje, wêrtroch't se in bettere kar meitsje foar applikaasjes dy't leech lûd en minimale elektromagnetyske ynterferinsje fereaskje.

Kieze tusken Brushless en Brushed DC Motors

As jo ​​​​kieze tusken borstelleaze en boarstele DC-motoren, binne d'r ferskate wichtige faktoaren te beskôgjen:

  • De krêftferlet fan 'e applikaasje
  • De fereaske prestaasjes en effisjinsje
  • De easken foar akoestyske lûd en elektromagnetyske ynterferinsje
  • It libben en ûnderhâld behoeften

Ofhinklik fan dizze faktoaren kin men kieze om in borstelleaze of boarstele DC-motor te brûken. Brushless motors binne typysk better geskikt foar hege-optreden applikaasjes dy't fereaskje grutter enerzjy effisjinsje en legere akoestyske lûd, wylst boarstele motors binne better geskikt foar lytse, low-power applikaasjes dy't gewoan fereaskje in basis motor.

Konklúzje

Dus, boarsteleaze motors binne in geweldige manier om it measte út jo apparaat te heljen sûnder it gedoe fan omgean mei boarstels. Se binne folle effisjinter, rêstiger en hawwe in langere libbensdoer dan boarstele motoren. Plus, se wurde no brûkt yn safolle ferskillende apparaten, fan elektryske ark oant elektryske auto's. Dat, as jo op syk binne nei in nije motor, moatte jo borstelleaze motors beskôgje. Se binne ommers de takomst fan motors. Dus, wês net bang om yn te dûken en har te besykjen. Jo sille net teloarsteld!

Ik bin Joost Nusselder, de oprjochter fan Tools Doctor, ynhâldmarketer, en heit. Ik hâld fan nije apparatuer útprobearje, en tegearre mei myn team haw ik sûnt 2016 yngeande blogartikels makke om trouwe lêzers te helpen mei ark en tips foar it meitsjen.